计算机图形学是计算机科学的重要分支,主要研究如何在计算机中表示、处理和显示图形信息。以下是一些关键知识点:

  1. 图形硬件:图形处理器(GPU)加速图形处理任务,与中央处理器(CPU)协同工作。

  2. 图形管道:数据从应用程序到屏幕的转换过程,包括顶点处理、光栅化等。

  3. 坐标系统:包括世界坐标系、视口坐标系和屏幕坐标系,转换至关重要。

  4. 向量和矩阵:表示位置、方向等,矩阵运算用于几何变换。

  5. 光照和着色:理解光照模型(如Phong模型)对创建真实感图像至关重要。

  6. 纹理映射:给几何表面添加细节,涉及纹理坐标和过滤技术。

  7. 几何建模:创建和操作三维形状,包括多边形和细分表面建模。

  8. 视图和投影:将三维物体转化为二维图像,正交投影和透视投影是常见类型。

  9. 抗锯齿和深度缓冲:提高图像质量,解决多边形重叠问题。

  10. 图形标准和库:OpenGL、DirectX等接口简化图形编程。

  11. 物理模拟和动画:模拟真实世界的物理行为,涵盖关键帧和骨骼动画。

  12. 计算机视觉:涉及图像分析和目标识别,支持AR、VR等领域。